Measurement of Inclusive Jet Cross Sections in Z/γ ∗( → e+e−) + jets Production in pp Collisions at √s = 1.96 TeV with the CDF Detector

Resumen

La Cromodinàmica Quàntica (QCD) és la teoria de camps que descriu les interaccions fortes entre quarks i gluons. La signatura més destacada de QCD en col·lisionadors hadrúnics és la producció de jets col·limats d'hadrons. La mesura de la producció d'aquests jets associats amb un bosó vectorial, W o Z/gamma*, proporciona un test estricte dels càlculs pertorbatius de QCD (pQCD). A més a més, alguns processos de nova física en col·lisionadors hadrúnics, com ara la producciÓ del bosó de Higgs i partícules supersimètriques, poden ser molt semblants a la producció de bosons vectorial associats amb jets que constitueixen un fons irreductible en aquestes cerques. Per tant l'estudi i comprensió de processos Z/gamma*+jets és una part crucial del programa de física del col·lisionador Tevatron. Durant el Run I del Tevatron, protons i antiprotons col·lidien amb una energia en el centre de masses sqrt(s) de 1.8 TeV. La producciÓ de Z/gamma*+jets es va estudiar durant el Run I amb el detector CDF utilitzant 106 pb-1 de dades. Les mesures es van comparar amb les prediccions de l'ordre més baix en teoria de pertorbacions (LO) més parton shower d'alguns generadors de Monte Carlo. Les comparacions estaven dominades per les grans incerteses en les prediccions de LO. En el Run II, el Tevatron i el detector CDF es van millorar i, entre d'altres importants millores, sqrt(s) es va augmentar a 1.96 TeV. El bon funcionament de l'accelerador i del detector van proporcionar una quantitat més gran de dades que va fer possible mesures diferencials de gran precisió.Aquesta tesi doctoral presenta la mesura de seccions eficaces inclusives de jets en esdeveniments amb Z/gamma*->ee utilitzant 1.7 fb-1 de dades obtingudes amb el detector CDF durant el Run II del Tevatron. L'algoritme de con Midpoint s'ha utilitzat per a buscar jets en els esdeveniments després d'haver identificat la presència d'un bosó Z/gamma* a través de la reconstrucció dels productes de la seva desintegració. Les mesures s'han comparat amb les prediccions del següent nivell (NLO) en pQCD per esdeveniments amb un o dos jets en l'estat final. Les prediccions pertorbatives s'han corregit per les contribucions de processos no-pertorbatius, com l'underlying event i la fragmentació dels partons en jets d'hadrons. Aquests processos no són descrits per la teoria de pertorbacions i s'han d'estimar amb models fenomenològics. En aquesta tesi, s'han realitzat un conjunt de mesures per a testejar diferents models d'underlying event i hadronització implementats en programes de Monte Carlo de LO més parton shower.